DE19728190A1 - Kabel oder Leitung mit einer pulverförmigen Füllung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kabel oder eine Leitung mit min­ destens einem elektrischen und/oder optischen Leiter, der innerhalb einer äußeren metallischen Umhüllung angebracht ist, wobei ein pulverförmiges mineralisches Isoliermittel als Füllung vorgesehen ist.

Ein Kabel dieser Art ist aus der DE-A1 35 44 801 bekannt. Der als äußere Schutzhülle dienende Metallmantel besteht dabei aus einer Aufeinanderfolge aus Eisen, Kupfer und rost­ freiem Stahl. Die pulverförmige Füllung besteht aus einer Mischung von Magnesiumoxid und Siliziumdioxid. Im Zentrum ist ein blanker elektrischer Leiter vorgesehen, dessen Ober­ fläche in unmittelbarem Kontakt mit dem pulverförmigen Fül­ lung steht. Ein derartiges Kabel ist bezüglich seines äuße­ ren Mantels sehr kompliziert aufgebaut und die unmittelbare Kontaktierung zwischen der pulverförmigen Füllung und dem blanken Leiter kann in verschiedener Hinsicht zu Schwierig­ keiten führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzu­ zeigen, wie die Hitzebeständigkeit eines derartigen Kabels verbessert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Kabel oder einer Leitung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die äußere Hülle aus Leichtmetall besteht und daß vor dem eigentlichen Leiter eine Innenhülle vorgesehen ist, die aus nichtbrennbarem oder schwer entflammbarem Material besteht.

Die äußere Leichtmetallhülle bietet einen guten mechanischen Schutz und eine gute Wärmeableitung, läßt sich leicht auf­ bringen und bleibt flexibel. Neben der Pulverfüllung liefert die zusätzliche Innenhülle einen weiteren Schutz für die Leiter.

Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Kabels mit elektrischen Leitern und

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung eine Frontansicht eines optischen Kabels als weiteres Ausführungs­ beispiel der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Kabel CA1 dargestellt, dessen äußere Hülle AH1 aus einem Leichtmetall insbesondere Aluminium oder Aluminiumlegierungen besteht. Diese äußere Hülle hat zweck­ mäßig eine Wandstärke zwischen 0,2 und 2 mm und kann ent­ sprechend bekannten Verfahren z. B. durch Extrusion, Folien­ schweißung, Bandfalztechnik, Wickeltechnik usw. aufgebracht werden, wobei Ausführungsformen, die mit einem Stoß arbei­ ten, nach ggf. außen hin durch Schweißverbindungen ver­ schlossen werden können. Außen auf diese Hülle AH1 kann ein entsprechender Farblackauftrag oder eine sonstige Markierung bzw. Kennzeichnung oder auch eine weitere Schutzhülle aufge­ bracht sein. Die Ausgestaltung des äußeren Mantels AH1 aus Leichtmetall hat den besonderen Vorteil, daß es preiswert ist, einen guten Schutz gegen Witterungseinflüsse liefert, eine entsprechende Wärmeableitung im Brandfall gewährleistet zudem leicht aufgebracht werden kann und relativ flexibel ist.

Unmittelbar an die Außenhülle AH1 anschließend folgt eine, vorzugsweise dicht gepackte, Pulverfüllung PF1, deren Korn­ größe zweckmäßig zwischen 0,1 und 50 µm gewählt wird. Die Dicke dieser Pulverfüllung PF1 liegt je nach den Anforderun­ gen vorteilhaft zwischen 0,5 und 5 mm.

Sie kann bevorzugt als Trockenpulverschicht ausgebildet sein, insbesondere aus pulverförmigen Siliziumdioxid, z. B. aus gemahlenem Altglas oder aus keramischen Materialien in Pulverform, insbesondere aus Sinterkeramik- oder Klinkermehl bestehen, wobei auch Mischungen der vorgenannten Materialien eingesetzt werden können.

Die pulverförmige, isolierende Füllung PF1 schmilzt im Brandfall und nimmt dabei eine hohe Energie auf. Dieses Schmelzen erfolgt von außen nach innen und bewirkt eine starre Schmelzkruste, die zum Funktionserhalt des Kabels beiträgt. Das Füllen kann bei der Herstellung mit den übli­ chen Standard-Fülltechniken durchgeführt werden, wie z. B. Einblasen, Einrütteln, Intrusion usw.

Das pulverförmige Füllmaterial PF1 ist um eine als Isola­ tionsschicht oder Trennschicht dienende Innenhülle IH1 herum angeordnet bzw. auf diese aufgebracht, die vorteilhaft aus einem Material mit einem hohen Schmelzpunkt, insbesondere < als 250° und bevorzugt < als 300°C ausgebildet ist. Bevor­ zugte Stoffe sind LCP (liquid cristal polymers) z. B. das unter dem Handelsnamen "VECTRA E 130" der Fa. Höchst AG bekannte Material. Weiterhin können hierfür eingesetzt werden Polyetheretherketon (PEEK), Polyetheresilikon ("Siltem"), Polysulfon u. a.

Die Ausbildung dieser Innenhülle IH1 erfolgt vorteilhaft so, daß sie aus nicht brennbaren oder zumindest schwer entflamm­ baren Material besteht und eine Schutz- und/oder Stützfunk­ tion für den oder die darunterliegenden, vorzugsweise iso­ lierten, elektrischen Leiter EL1 bis EL4 bildet. Die elek­ trischen Leiter EL1 bis EL4 sind zweckmäßig als Kupferleiter ausgebildet; es können aber auch andere leitende Materia­ lien, wie z. B. Messing oder Aluminium verwendet werden. Die Innenhülle IH1 ergibt wegen ihres zweckmäßig hohen Schmelz­ punktes einen zusätzlichen Schutz für den/die darunter­ liegenden Leiter. Es ist zweckmäßig, sie auch als Permea­ tions- bzw. Feuchtigkeitssperre für die darunterliegenden Leiter EL1-EL4 auszubilden, was insbesondere dann der Fall ist, wenn die Innenhülle IH1 aus LCP (liquid crystal poly­ mere) besteht oder dieses enthält. Diese Innenhülle IH1 wird zweckmäßig relativ dünn aufgebracht, wobei vorzugsweise Wandstärken zwischen 0,2 und 0,05 mm, bevorzugt zwischen 0,05 und 0,1 mm zweckmäßig sind. Die Aufbringung kann vor­ teilhaft durch Extrusion erfolgen; es ist aber auch möglich, die Leiter EL1-EL4 durch ein entsprechendes, das Material der Innenhülle IH1 enthaltendes Tauchbad hindurchzuziehen, weil meist nur dünne Hüllenstärken erforderlich sind.

Es ist, insbesondere bei Verwendung mehrerer Leiter, auch möglich, jeden von ihnen einzeln mit einer derartigen Schutzhülle entsprechen IH1 zu versehen. Dabei kann es vor­ teilhaft sein, die Schutzhüllen der einzelnen Leiter unter­ schiedlich einzufärben, um eine entsprechende Unterschei­ dungsmöglichkeit zu schaffen.

Bei den elektrischen Leitern EL1-EL4 kann es sich um der Stromversorgung dienende Leiter handeln; es ist aber auch möglich Signal- und/oder Datenleiter hierfür zu verwenden (Nachrichtenkabel), insbesondere dann, wenn es sich um die sensorische Überwachung in feuer- oder hitzegefährdeten Bereichen handelt.

Der Aufbau des Kabels CA2 nach Fig. 2 entspricht bis auf die Art der verwendeten Leiter dem von Fig. 1, weshalb die dort eingesetzten Bezugszeichen für gleichbleibende Elemente auch hier verwendet wurden. Als Leiter ist hier ein opti­ scher Leiter (Lichtwellenleiter) LW2 vorgesehen, der eine mit einem Coating CT2 versehene Lichtleitfaser LF2 enthält, und der vorzugsweise lose in einer bevorzugt weichen und pastösen Füllmasse FM2 eingebettet ist. Es können auch meh­ rere derartige optische Leiter vorgesehen sein (Bündelader).

Außen ist eine Schutzhülle SH2, vorzugsweise aus thermopla­ stischem Material, vorgesehen, so daß der Innenteil eine ein- oder mehradrige optische Leitung oder ein Kabel LO2 darstellt. Die Aufbringung der aus nicht brennbarem oder zumindest schwer entflammbarem Material bestehenden Innen­ hülle IH1 erfolgt vorteilhaft so, daß sie dicht auf der Schutzhülle SH2 aufsitzt. Es ist auch möglich, anstelle einer Zweischichthülle SH2/IH1 eine einschichtige Hülle mit den Eigenschaften von IH1 vorzusehen.

Die vorstehenden Figuren beschreiben ein elektrisches (CA1) oder optisches (CA2) Kabel. Es ist aber auch möglich, insbe­ sondere bei entsprechend geringem Durchmesser bzw. nur einem Leiter, daß es sich dabei um eine elektrische oder optische Leitung handelt, die zusammen mit anderen Leitern erst noch zu einem Kabel zusammenzufassen ist, beispielsweise durch Verseilung, wobei dann außen nochmals ein Mantel für das so erhaltene Leiterbündel aufzubringen ist. Es ist auch mög­ lich, innerhalb eines optischen Kabels, z. B. CA1 sowohl elektrische Leiter nach Fig. 1 als auch optische Leiter nach Fig. 2 vorzusehen, d. h. ein Hybridkabel herzustellen.

Claims (12)

1. Kabel oder Leitung mit mindestens einem elektrischen und/oder optischen Leiter (EL1-EL4), der innerhalb einer äußeren metallischen Umhüllung (AH1) angebracht ist, wobei ein pulverförmiges mineralisches Isoliermittel (PF1) als Füllung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hülle (AH1) aus Leichtmetall besteht und daß vor dem eigentlichen Leiter (EL1-EL4) eine Innenhülle (IH1) vorgesehen ist, die aus nichtbrennbarem oder schwer entflammbarem Material besteht.

2. Kabel oder Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hülle (AH1) aus Aluminium besteht.

3. Kabel oder Leitung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter als elektrischer Leiter (EL1-EL4) ausgebildet ist.

4. Kabel oder Leitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter als optischer Leiter (LW2) ausgebildet ist.

5. Kabel oder Leitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülle (IH1) aus LCP besteht.

6. Kabel oder Leitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülle (IH1) eingefärbt ist.

7. Kabel oder Leitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülle (IH1) einen Schmelzpunkt oberhalb 250°C, insbesondere oberhalb 350°C aufweist.

8. Kabel oder Leitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülle (IH1) als Permeationssperre für den darunterliegenden Leiter ausgebildet ist.

9. Kabel oder Leitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülle (IH1) fest auf dem Leiter aufgebracht ist.

10. Kabel oder Leitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmige Füllung (PF1) Siliziumdioxid enthält.

11. Kabel oder Leitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmige Füllung (PF1) Glasmehl enthält, insbe­ sondere aus gemahlenem Altglas.

12. Kabel oder Leitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung keramisches Material, insbesondere Sinter- oder Klinkermehl, enthält.